[實(shí)用新型]一種電容式壓力傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720185063.8
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN206556801U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付俊;戴煊龍;籍慶校;常偉;任萬偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶力馬（蘇州）傳感技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01L9/12
• 分類號(hào): G01L9/12
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32257
• 代理人: 李廣

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于壓力傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種電容式壓力傳感器。

背景技術(shù)

壓力傳感器是工業(yè)領(lǐng)域中最為常見的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)控制場(chǎng)合中，例如暖通空調(diào)、汽車工業(yè)、鐵路交通、航天航空、石油化工、機(jī)床、液壓管道等。按照工作原理的不同，壓力傳感器主要分為壓阻式、電容式以及壓電式等。

目前，壓阻式壓力傳感器由于其制造工藝與半導(dǎo)體工藝兼容性高，制造工藝簡(jiǎn)單，接口電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是目前壓力傳感器的主流技術(shù)。但是壓阻式壓力傳感器卻有著溫度特性差，靈敏度低，功耗大等缺點(diǎn)，并不適合一些高可靠性、精度高的應(yīng)用領(lǐng)域。

壓電式壓力傳感器制造工藝復(fù)雜，溫度系數(shù)大，使用及維護(hù)比較困難。

電容式壓力傳感器通常采用平板電容方式，將壓力敏感膜作為電容一個(gè)電極，利用敏感膜感測(cè)壓力時(shí)彈性形變引起電容間距發(fā)生變化，從而引起電容量變化的原理測(cè)量壓力。常用的電容式壓力傳感器的平板電極之間的距離為d，相對(duì)面積為S，電容介質(zhì)介電常數(shù)為ε，則電容的計(jì)算公式為：

當(dāng)壓力介質(zhì)進(jìn)入壓力腔室作用到動(dòng)極板上，動(dòng)極板受外力作用向上發(fā)生變形，引起兩極板間距變小，則根據(jù)上述計(jì)算公式，電容C與d成反比，電容C相應(yīng)地增大。

目前電容式壓力傳感器技術(shù)發(fā)展迅速，制備工藝相對(duì)成熟，但仍存在以下不足：(1)、電容式壓力傳感器與產(chǎn)品外殼裝配大多采用O型圈密封方式，造成傳感器可靠性低、產(chǎn)品壽命短；(2)、現(xiàn)有電容式壓力傳感器體積普遍比較大，不符合目前傳感器小型化的要求；(3)、目前電極多采用金屬膜片，制備工藝復(fù)雜，成本高。

鑒于此，提供一種電容式壓力傳感器是本實(shí)用新型所要研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種電容式壓力傳感器，以解決現(xiàn)有電容式壓力傳感器的可靠性低、體積大、成本高等不足。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供以下的技術(shù)方案：一種電容式壓力傳感器，包括基座和敏感片，所述基座包括兩對(duì)稱設(shè)置的半基座，以基座的軸向中心平面為基礎(chǔ)，定義基座的左半邊為左半基座，基座右半邊為右半基座，所述左半基座和右半基座的結(jié)構(gòu)、形狀以及尺寸均相同，所述左半基座和右半基座均分為上下兩段，其上段為內(nèi)孔半圓柱結(jié)構(gòu)，其下段為平板結(jié)構(gòu)，平板結(jié)構(gòu)上開設(shè)有壓力介質(zhì)通孔，所述敏感片包括兩個(gè)面積相同的基板，分別為左基板和右基板，所述左基板和右基板的內(nèi)側(cè)面上分別設(shè)有電極及電極引線，左基板和右基板上的兩個(gè)電極為相對(duì)電極；在裝配狀態(tài)下，左基板和右基板正對(duì)裝配，左基板和右基板上的電極通過所述支撐墻隔開一間距，從而組成所述敏感片，所述左半基座和右半基座對(duì)合裝配形成上段呈中空?qǐng)A柱體、下段呈立方體的所述基座，所述敏感片夾設(shè)于左半基座和右半基座的平板結(jié)構(gòu)處，此時(shí)，所述敏感片的基板上的電極所在的位置正對(duì)基座的平板結(jié)構(gòu)上的壓力介質(zhì)通孔位置。

進(jìn)一步的，所述壓力介質(zhì)通孔采用單開孔或雙開孔，即左基板和/或右基板的平板結(jié)構(gòu)上開設(shè)有所述壓力介質(zhì)通孔。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述敏感片為單極板形變電容敏感片時(shí)，所述左半基座或右半基座上開設(shè)有壓力介質(zhì)通孔，同時(shí)所述敏感片的基板上的電極所在的位置正對(duì)基座上的該壓力介質(zhì)通孔；當(dāng)所述敏感片為雙極板形變電容敏感片時(shí)，所述左半基座和右半基座上均開設(shè)有一壓力介質(zhì)通孔，此時(shí)，所述敏感片的左基板上的電極所在的位置正對(duì)左半基座上的壓力介質(zhì)通孔，同時(shí)，所述敏感片的右基板上的電極所在的位置正對(duì)右半基座上的壓力介質(zhì)通孔。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)孔半圓柱結(jié)構(gòu)的上開設(shè)有加工通孔。

進(jìn)一步的，所述敏感片與基座燒一體結(jié)成連接。

進(jìn)一步的，在所述左基板和/或右基板上的電極及電極引線周邊設(shè)有金屬支撐墻，所述金屬支撐墻厚度高于電極及電極引線厚度。

進(jìn)一步的，所述電極形狀為圓形或者方形。

進(jìn)一步的，所述敏感片的基板采用陶瓷板。

進(jìn)一步的，所述基座為陶瓷基座。

進(jìn)一步的，還包括外殼，所述外殼與基座通過燒結(jié)連接而成。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型所提供的電容式壓力傳感器靈敏度高、成本低，可以將感測(cè)相同壓力時(shí)所需要的形變量縮小，從而提高了傳感器的可靠性和工作壽命，減小了傳感器的體積，實(shí)現(xiàn)了傳感器的小型化。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型公開的電容式壓力傳感器的立體圖；

圖2為本實(shí)用新型公開的基座爆炸圖；

圖3為本實(shí)用新型公開的敏感片的側(cè)視圖；